تحلیل عددی تأثیر خرج گود با آستری دوجنسی بر قطر حفره و عمق نفوذ در اهداف فولادی

نوع مقاله: گرایش رفتار مکانیکی مواد و سازه

نویسندگان

1 دانشگاه آزاد اسلامی/واحد علوم و تحقیقات/تهران/ایران

2 دانشگاه تربیت مدرس

3 دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران

4 دانشگاه صنعتی مالک اشتر

چکیده

یکی از اجزای اصلی به­کار رفته در خرج گود، آستری می‌باشد که جنس آن‌ تأثیر بسیار زیادی در عملکرد تشکیل جت و نفوذ دارد. در سال‌های اخیر پژوهش در زمینه‌ اثر دوجنسی نمودن آستری‌ها در رفتار خرج گود اهمیت پیدا کرده است. در این مقاله، ابتدا فرآیند تشکیل جت و نفوذ در هدف فولادی، برای یک خرج گود مسی با استفاده از نرم‌افزار انسیس- اتوداین شبیه­سازی عددی شده است. با استفاده از تئوری‌های پرِ تعمیم‌یافته برای تشکیل جت، و تئوری هیدرودینامیک برای نفوذ، حل تحلیلی صورت گرفته و آزمون عملی نیز برای خرج گود مسی انجام شده است. نفوذ حاصل از سه روش عددی، تجربی و تحلیلی تطابق خوبی را نمایش می­دهند. سپس فرآیند شبیه­سازی عددی فوق که صحت­سنجی شده است برای دو خرج گود تک‌جنسی با آستری‌های نیکلی و آلومینیومی، و دو خرج گود با آستری دو‌جنسی مس- نیکل و مس- آلومینیوم ادامه یافته است. سرعت نوک جت، عمق نفوذ و قطر دهانه‌ نفوذ از جمله مواردی هستند که میان آستری­های تک­جنسی و دوجنسی مورد مقایسه قرار گرفته است. نتایج حاصل از مقایسه بین عملکرد خرج گودهای تک‌جنسی و دوجنسی، در شکل‌گیری جت و نفوذ در هدف فولادی نشان می‌دهد که دوجنسی نمودن آستری‌ها قطر حفره و عمق نفوذ را به­طور هم­زمان بهبود می­دهد.

کلیدواژه‌ها


  1. Walters W. P. and Golaski S. K. “Hemispherical and Conical Shaped Charge Liner Collapse and Jet Formation”, Army Ballistic Research Lab Aberdeen Proving Ground MD; Tech. Rep. ARBRL-TR-2781, 1987.##
  2. Schilling, T. J. “Reactive-Injecting Follow-Through Shaped Charges from Sequent-Material Conical Liners”, Propellants, Explosives, Pyrotechnics:  Int. J. Sci. Tech. Aspects Energetic Mat., Vol. 32, No. 4, pp. 307-313, 2007.##
  3. Mason, J. S. “Experimental Testing of Bimetallic and Reactive Shaped Charge Liners”, Master Dissertation, Graduate College of the University of Illinois at Urbana-Champaign, 2010.##
  4. Tie-Fu, W. and He-Rong, Z. “Copper-Tungsten Shaped Charge Liner and its Jet”, Propellants, Explosives, Pyrotechnics: Int. J. Sci. Tech. Aspects Energetic Mat., Vol. 21, pp. 193-196, 1996.##
  5. Yu, Z., Xiao-ming W., Wen-bin L. and Wen-jin Y. “Effects of Materials on Formation of Double-Layered Liners Shaped Charges”, Advanced Materials Research, Trans. Tech. Publications, Vol. 79, No. 89, pp. 1277-1280, 2009.##
  6. Curtis, J. P., Smith F. T. and White A. H. “The Formation and Stretching of Bi-Material Shaped Sharge Jets”, Shock Compression of Condensed Matter, Conf. Proc. AIP, pp. 116-119, 2012.##
  7. Kim, S. J., Mun S. H., Lee K. A., Lee C. and Lee S. “Manufacturing and Evaluating for the Two Layer/Explosive Materials and Their Numerical Simulations”, Materials Science Forum, Trans. Tech. Publications, Vol. 767, pp. 52-59, 2014.##
  8. Xiao, Q. Q., Huang, Z.X., Zu, X.D. and Zhu C. S. “Penetration Research of Jacketed Jet Into Concrete”, Int. J. Impact Eng., Vol. 54, pp. 246-253, 2013.##
  9. Dong, W. I., Liu, J. X., Cheng, X. W., Li, S. K., Zou, Q. H. and Guo, W.Q. “Penetration Performance of W/Cu Double-Layer Shaped Charge Liners”, Rare Metals, Vol. 35, No. 2, pp.184-191, 2016.##

10. Zukas, J. A. and Walters, W. P. “Fundamentals of Shaped Charges”, CMC Press, Baltimore, 1989.##

11. Sarana, S., Ayisit O. and Yavuza, M. S. “Experimental Investigations on Aluminum Shaped Charge Liners”, Proc. Eng., Vol. 58, pp. 479 - 486, 2013.##

12.  Dashtian Gerami, N., Liaghat G.H. and Rahimi Sharbaf Moghadas, G.H. “Investigation of Performance of Anti Structure Tandem Projectiles in to the Concrete Targets by Experimental and Numerical Method”, J. Modares Mech. Eng. Vol. 16, No. 10, pp. 9-18, 2016. (in Persian)##

13. Dashtian Gerami, N., Liaghat G.H., Rahimi Sharbaf Moghadas G.H., and Khazraiyan N., “Experimental and Numerical Analysis of the Follow Warhead Penetration of Tandem Projectiles in to the Finite Concrete Targets”, J. Iranian Sci. Asso. Energetic Mat., Vol. 11, No. 3, pp. 37-46, 2016. (in Persian)##

14. Bolstad, J. and Mandell D. “Calculation of Shaped Charge Jet Using MESA-2D and MESA-3D Hydrodynamic Computer Codes”, Los Alamos National Laboratory, New Mexico, 1992.##

15. Dashtian Gerami, N., Liaghat, G.H., Rahimi Sharbaf Moghadas, G.H. and Khazraiyan, N. “Analysis of Liner Effect on Shaped Charge Penetration into Thick Concrete Targets”, J. Braz. Soc. Mech. Sci. Eng, Vol. 39, pp. 3189-3201, 2017.##